Общая характеристика систем питания и питающих установок
Современные системы электрической централизации характеризуются центральным питанием светофоров, стрелочных электроприводов, рельсовых цепей и сооружаемых в комплексе с ЭЦ устройств станционной оперативно-технологической связи, двусторонней парковой связи, поездной радиосвязи и устройств пневматической очистки стрелок от снега.
Светофоры и контрольные цепи стрелочных электроприводов питаются однофазным переменным током напряжением 220 В, электродвигатели стрелочных электроприводов - постоянным током напряжением 220- 245 В или переменным током напряжением 220/127 В и 238/132 В. Для защиты от опасных влияний сетей частотой 50 Гц рельсовые цепи питаются переменным током частотой 25 Гц от статических преобразователей частоты ПЧ50/25 – 300. Лампы пульта управления и табло в основном питаются только переменным номинальным током напряжением 24 В. Контрольные лампы тех объектов, которые сами питаются постоянным током или имеют источники питания, не зависимые от устройств ЭЦ (например, лампы контроля состояния примыкающих к станции перегонов, лампы контролирующие устройства питания, и др.), имеют резервное питание от аккумуляторной батареи напряжением 24В с подзарядом от выпрямителя.
В зависимости от надежности внешних источников электроснабжения применяют две системы электропитания устройств электрической централизации: безбатарейную и батарейную. При любой системе для питания аппаратуры поста ЭЦ предусматривают контрольную аккумуляторную батарею.
При безбатарейной системе контрольная батарея поддерживает питание реле, имеющих цепи самоблокировки, на время переключения устройств с основного фидера на резервный или на время необходимое для запуска дизель-генератора. Кроме того, от контрольной батареи через полупроводниковый преобразователь на установленное время осуществляется резервное питание красных и пригласительных ламп входных светофоров. В настоящее время, как правило, проектируется безбатарейная система питания.
В батарейной системе питания при отключении источников переменного тока (внешних и дизель-генератора) от контрольной батареи (24 В) через статические преобразователи осуществляется питание всех объектов ЭЦ, требующих напряжение 220 В переменного тока, исключая обогрев контактов автопереключателей стрелочных электроприводов. От контрольной батареи питаются реле и лампы табло.
Для питания оперативно-технологической связи на посту ЭЦ устанавливают аккумуляторную батарею напряжением 24 В, работающую в буферном режиме с выпрямителем. При отключении переменного тока от этой батареи питается аппаратура связи и аварийное освещение поста ЭЦ.
В случае полного отсутствия переменного напряжения на посту ЭЦ резервом обеспечиваются только лампы входных светофоров. Питание поступает на полюса ПХР- ОХР от преобразователя напряжения центральной батареи 24 В в переменное 220 В. При выходе из строя преобразователей станция ограждается со стороны перегонов красными огнями входных светофоров, лампы которых получают питание через контакты аварийного реле от аккумуляторной батареи напряжением 14 В.
Общая нагрузка на внешние источники электроснабжения, а также на дизель-генераторный агрегат (ДГА) равна суммарной мощности, потребляемой рельсовыми цепями, реле, светофорными лампами, контрольными реле стрелок, устройствами станционной связи, освещением и вентиляцией постового здания, стрелочным оборудованием мастерских. Общая нагрузка включает также потери в трансформаторах, выпрямителях и других устройствах.
Устройства электрической централизации крупных станций (с числом стрелок более 30) являются потребителями особой группы I категории, т. е. кроме двух независимых источников электроснабжения от внешних сетей, должен быть местный резервный источник питания. В качестве основного используются высоковольтные линии СЦБ (ВЛ СЦБ) напряжением 10 кВ (еще ранее 6 кВ) или местные ЛЭП, отвечающие требованием по питанию электроприемников первой категории. Резервными источниками считаются линии продольного электроснабжения железнодорожных потребителей (ВЛ ПЭ) напряжением 10 или 27,5 кВ или другие ЛЭП предназначенные для потребителей первой и второй категорий. В качестве местного резервного источника питания всегда предусматривается дизель-генераторная установка и аккумуляторная батарея.